DE3418261C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Ventilanordnung zur Steuerung und Überwachung des Arbeitsdruckes eines hydraulischen Verbrauchers nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Es ist schon eine solche Ventilanordnung zur Steuerung und Überwachung des Arbeitsdruckes eines hydraulischen Verbrauchers, z. B. den Reitstock oder das Spannfutter einer Werkzeugmaschine, aus der DE 32 32 536 A1 bekannt. Dabei wird der von einem vorgesteuerten Druckminderventil abfließende Steuerölstrom über einen Strömungsanzeiger geleitet, der bei Unterschreiten eines vorgegebenen Arbeitsdruckes ein elektrisches Signal zum Abschalten einer Maschine liefert. Bei dieser Ventilanordnung können mit Hilfe des proportional arbeitenden Vorsteuerventils verschiedene Arbeitsdrücke eingestellt werden, wobei keine zusätzlichen Verstellvorgänge am Strömungsanzeiger notwendig werden, wodurch ein relativ hoher Bedienungskomfort erreicht wird. Von Nachteil bei dieser Ventilanordnung ist jedoch, daß sie mit einem bestimmten Arbeitsdruck arbeitet, dessen Höhe gleichzeitig für die Spannkrafteinstellung wie auch für die Spanndruckkontrolle maßgebend ist. Wird bei dieser Ventilanordnung der zum Spannen verwendete Arbeitsdruck unterschritten, so schaltet der Strömungsanzeiger die Maschine ab. In vielen Hydraulikanlagen können z. B. durch eine Steuerung zusätzlicher Verbraucher Druckschwankungen im Hydrauliksystem auftreten, welche einen sicheren Spannvorgang zwar nicht gefährden, jedoch bei dieser Ventilanordnung eine ungewünschte Abschaltung der Maschine hervorrufen. Es ist deshalb vielfach erwünscht, daß die Ventilanordnung begrenzte Druckschwankungen verarbeitet, ohne dabei die Maschine abzuschalten, was erst bei Unterschreiten eines vorbestimmten Signaldruckes zur Spanndruckkontrolle geschehen soll. Der vom Druckminderventil bestimmte Spanndruck zur Begrenzung der Spannkrafteinstellung soll dabei um eine vorbestimmte Druckdifferenz von einigen bar über dem Signaldruck zur Spanndruckkontrolle liegen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Ventilanordnung zur Steuerung und Überwachung des Arbeitsdruckes eines hydraulischen Verbrauchers möglichst einfach so auszubilden, daß das Abschalten einer Maschinensteuerung von dem als Spanndruck wirksamen Arbeitsdruck unabhängiger ist, wobei die Druckeinstellungen relativ leicht durchführbar sein sollen.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einer gattungsbildenden Ventilanordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs. Dies hat den Vorteil, daß die Ventilanordnung mit einer einstellbaren Druckdifferenz zwischen dem höheren Spanndruck und dem niedrigeren Kontrolldruck arbeitet, so daß begrenzte Druckschwankungen im Hydrauliksystem nicht zu einer unerwünschten Abschaltung der Maschine führen. Die Ventilanordnung baut dabei relativ einfach, wobei vorzugsweise vorhandene Bauelemente verwendet werden. Zur Einstellung des Spanndruckes muß nur ein einziges Verstellorgan betätigt werden, wobei die Druckdifferenz unabhängig vom jeweiligen Einstellwert konstant bleibt.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Ventilanordnung möglich. Gemäß den Ansprüchen 2 und 3 läßt sich die Ventilanordnung besonders einfach und kostengünstig herstellen. Besonders vorteilhaft ist ferner eine Bauweise nach den Ansprüchen 4 bis 7, wodurch das vorgesteuerte Druckminderventil auf einen besonders niedrigen Spanndruck einstellbar ist; zudem kann die Druckeinstellung unbeeinflußt von jenem Druckgefälle erfolgen, das eine Staudrossel im Strömungsanzeiger verursacht. Ferner führen die verringerten Drosselverluste zu einer Energieeinsparung. Besonders vorteilhaft ist dann eine Ausbildung nach Anspruch 8, wodurch bei Verwendung eines üblichen Proportional-Vorsteuerventils für die Hauptstufe des Druckminderventiles verhindert wird, daß bei Ausfall der elektrischen Steueranlage der Spanndruck in unzulässiger Weise zusammenbricht, so daß hiermit eine Sicherheitsfunktion erreicht wird.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschrei­ bung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine erste Ven­ tilanordnung in vereinfachter Darstellung,

Fig. 2 ein zugehöriges Druckdiagramm,

Fig. 3 einen Teil einer zweiten Ausführungsform der Ventilanordnung und

Fig. 4 einen Längsschnitt durch das Doppel-Druckbegrenzungs­ ventil nach Fig. 3,

Fig. 5 einen Teil einer dritten Ventilanordnung und

Fig. 6 eine vierte Ventilanord­ nung in vereinfachter Darstellung mit erhöhtem Sicher­ heitsverhalten.

Die Ventilanordnung 10 hat eine Zwischenplatte 11 und ein darauf geflanschtes 4/2-Wegeventil 12 zur Richtungs­ steuerung eines als hydraulischer Verbraucher dienenden Spannzylinders 13.

In der Zwischenplatte 11 liegt ein Zulaufkanal 14, der aus einem Drucknetz 15 mit Hydrospeicher 16 und Drossel­ ventil 17 mit Druckmittel versorgt wird. Der Zulaufkanal 14 ist mit dem P-Anschluß 18 des Wegeventils 12 verbun­ den, während dessen T-Anschluß 19 über einen Rücklaufka­ nal 21 zu einem Tank 22 entlastet ist.

Das Wegeventil 12 hat einen A-Anschluß 23, den eine er­ ste Arbeitsleitung 24 mit einem Zylinderraum 25 des Spann­ zylinders 13 verbindet. Ein der Kolbenstange 26 im Zylin­ der 13 zugeordneter, ringförmiger Kolbenstangenraum 27 steht über eine zweite Arbeitsleitung 28 mit einem B-An­ schluß 29 am Wegeventil 12 in Verbindung.

Der Steuerschieber des Wegeventiles 12 ist elektromagne­ tisch in zwei Schaltstellungen auslenkbar und in ihnen gerastet. Er weist eine Kreuzstellung 31 auf, in welcher er den Zulaufkanal 14 mit dem Kolbenstangenraum 27 ver­ bindet und damit beim Spannen durch Ausfahren des Zylin­ ders 13 zum Entspannen die Kolbenstange 26 einfährt. In einer Parallelstellung 32 steuert das Wegeventil 12 Druck­ mittel in den Zylinderraum 25, und die ausfahrende Kol­ benstange 26 führt einen Spannvorgang aus.

In der Zwischenplatte ist in den Zulaufkanal 14 eine Hauptstufe 33 eines vorgesteuerten Druckminderventils 34 geschaltet, das den Druck im P-Anschluß 18 des Wegeven­ tils 12 begrenzt. Ein Steueranschluß 35 der Hauptstufe 33 steht mit einer ersten Steuerleitung 36 in Verbin­ dung, die von einem Mittenanschluß 37 eines Wechselventils 38 gespeist wird und zum Tank 22 geführt ist. Die beiden Seitenanschlüsse des Wechselventils 38 sind über eine erste 39 bzw. zweite Druckleitung 41 an die erste 24 bzw. zweite Arbeitsleitung 28 angeschlossen.

In die Steuerleitung 36 sind stromabwärts vom Wechsel­ ventil 38 hintereinander eine Steuerdrossel 42 sowie eine Vorsteuereinheit 43 geschaltet. Die Steuerdrossel 42 ist in der Steuerleitung 36 so angeordnet, daß der Druckab­ griff zum Steueranschluß 35 zwischen ihr und der Vor­ steuereinheit 43 liegt und sie damit ihre Aufgabe zur Vorsteuerung der Hauptstufe 33 erfüllen kann.

Die den Spanndruck im Zylinderraum 25 bestimmende Vor­ steuereinheit 43 besteht aus zwei einzelnen Drucksteuerein­ richtungen, die zueinander in Serie in die erste Steuerlei­ tung 36 geschaltet sind. Im einzelnen bestehen diese Druck­ steuereinrichtungen aus einem verstellbaren Druckbegren­ zungsventil 44 und einem diesem vorgeschalteten, ver­ stellbaren Druckdifferenzventil 45. Die Verstellung der beiden, als Drucksteuereinrichtungen dienenden Druckventile 44, 45 kann in beliebiger Weise ausgeführt sein, z. B. mechanisch oder elektrisch. Wäh­ rend mit dem Druckbegrenzungsventil 44 der Kontrolldruck einstellbar ist, läßt sich mit dem Druckdifferenzventil 45 die Druckdifferenz zwischen dem höheren Spanndruck und dem niedrigeren Kontrolldruck vorwählen.

Vom Mittenanschluß 37 des Wechselventils 38 führt eine zweite Steuerleitung 46 parallel zur ersten Steuerlei­ tung 36 zur Vorsteuereinheit 43. In der Vorsteuerein­ heit 43 mündet die zweite Steuerleitung 46 in die erste Steuerleitung 36 und zwar in einem Bereich zwischen den beiden Druckventilen 44 und 45. Zudem ist in die zweite Steuerleitung 46 eine zweite Drosselstelle 47 geschaltet.

Stromabwärts von der Vorsteuereinheit 43 liegt in der ersten Steuerleitung 36 eine Blende 48, deren Staudruck auf einen hydroelektrischen Druckschalter 49 einwirkt. Blende 48 und Druckschalter 49 bilden zusammen einen Strömungsanzeiger 51.

Die Wirkungsweise der Ventilanordnung 10 wird wie folgt erläutert, wobei zugleich auf das Diagramm nach Fig. 2 Bezug genommen wird, das einen Druckverlauf im Zylinder­ raum 25 über der Zeit zeigt.

Es sei davon ausgegangen, daß das 4/2-Wegeventil 12 in seiner Parallelstellung 32 Druckmittel aus dem Druck­ netz 15 und dem Hydrospeicher 16 über das Druckminder­ ventil 34 in den Zylinderraum 25 steuert, wobei für den Spannvorgang die Kolbenstange 26 ausfährt. Ist die Kolbenstange 26 gegen Anschlag gefahren, so steigt zwi­ schen dem Drosselventil 17 zur Geschwindigkeitseinstel­ lung und dem Spannzylinder 13 der Druck an. Zugleich wird der Druck im Zylinderraum 25 über die erste Druck­ leitung 39 abgegriffen und gelangt über das Wechselven­ til 38 in die erste Steuerleitung 36, wo er die Vor­ steuereinheit 43 und auch die Hauptstufe 33 des Druck­ minderventils beaufschlagt.

Es sei nun angenommen, daß gemäß dem Diagramm in Fig. 2 der Druck im Zylinderraum 25 entlang der Geraden 52 hoch­ läuft und im Zeitpunkt t₁ die Druckhöhe p₁ erreicht. Beim Druckwert p₁ handelt es sich um den mit dem Druckbegren­ zungsventil 44 eingestellten Kontrolldruck, bei dessen Erreichen bzw. Überschreiten das Druckbegrenzungsventil 44 öffnet und somit ein kleiner Steuerölstrom über die zweite Steuerleitung 46 mit der Drosselstelle 47, das Druckbegrenzungsventil 44 und die erste Steuerleitung 36 zum Tank 22 abströmt. Dabei erzeugt die Blende 48 im Steuerölstrom einen Staudruck, welcher den Druckschal­ ter 49 betätigt, so daß dessen elektrisches Ausgangssi­ gnal das Erreichen bzw. Überschreiten des Kontrolldruckes im Zylinderraum 25 signalisiert. Nach Erreichen des Kon­ trolldruckes von z. B. 45 bar kann somit der Strömungs­ anzeiger 51 eine Folgefunktion in einer Werkzeugmaschine steuern. Im Zeitpunkt t₁ ist die Hauptstufe 33 des Druck­ minderventils 34 noch geöffnet, da der um die Druckdif­ ferenz Δ p höhere Spanndruck p₂ noch nicht erreicht ist. Ferner ist im Zeitpunkt t₁ das Druckdifferenzventil 45 ge­ schlossen, da das von der zweiten Drosselstelle 47 verur­ sachte Druckgefälle kleiner ist als die am Druckdifferenz­ ventil 45 eingestellte Druckdifferenz, die z. B. 5 bar be­ tragen kann.

Der Druck im Zylinderraum 25 kann somit entlang der Ge­ raden 52 weiter ansteigen, bis er im Zeitpunkt t₂ den Spanndruck p₁ erreicht. Der Spanndruck p₂ ist um die am Druckdifferenzventil 45 eingestellte Druckdifferenz größer als der Kontrolldruck p₁, so daß bei dessen Er­ reichen bzw. Überschreiten auch das Druckdifferenzventil 45 öffnet und sich parallel zum Steuerölstrom über die zweite Steuerleitung 46 ein zusätzlicher Steuerölstrom über die Steuerdrossel 42, die erste Steuerleitung 36, die geöffneten Druckventile 45 und 44 zum Tank 22 aus­ bildet. Das sich nun an der Steuerdrossel 42 ausbil­ dende Druckgefälle wirkt auf die Hauptstufe 33, wo­ durch das Druckminderventil 34 in Regelstellung geht und den Spanndruck im Zylinderraum 25 auf den einge­ stellten Wert von z. B. 50 bar begrenzt. Der Spanndruck p₂ ergibt sich somit aus der Summe der Einstelldrücke von Druckbegrenzungsventil 44 und Druckdifferenzventil 45. Der Spanndruck kann nun beliebig nach oben oder unten verstellt werden, wozu lediglich die Einstellung am Druck­ begrenzungsventil 44 verändert werden muß. Unabhängig von der Verstellung am Druckbegrenzungsventil 44 bleibt dabei die einmal eingestellte Druckdifferenz am Druckdifferenzventil 45 konstant. Zur Geräteeinstellung genügt es somit, wenn nur ein einziges Verstellorgan, nämlich das­ jenige am Druckbegrenzungsventil 44, betätigt wird. Auch nach Erreichen des Spanndruckes wird vom Strömungsanzei­ ger 51 weiterhin signalisiert, daß der Kontrolldruck nicht unterschritten ist.

Fällt nun im Zeitpunkt t₃ der Spanndruck längs der Geraden 53 nach Fig. 2 ab, so beendet anfangs das Druckminderven­ til 34 seine Druckregelfunktion und öffnet, während das Druckdifferenzventil 45 schließt und einen Steuerölstrom über die Steuerdrossel 42 unterbricht. Somit kann nur noch Steueröl über die zweite Steuerleitung 46 und das geöff­ nete Druckbegrenzungsventil 44 zum Tank 22 abströmen, wo­ durch der Strömungsanzeiger 51 noch einen ausreichenden Druck im Zylinderraum 25 signalisiert. Sinkt der Druck im Zylinderraum 25 nach der Geraden 53 weiterhin ab und un­ terschreitet er im Zeitpunkt t₄ den Kontrolldruck p₁, so schließt auch das Druckbegrenzungsventil 44 und der Strö­ mungsanzeiger 51 gibt das Signal, daß der Kontrolldruck im Zylinderraum 25 unterschritten wurde, so daß die Ma­ schine abgeschaltet wird. Im Bereich der Druckdifferenz zwischen den Drücken p₁ und p₂ kann die Ventilanordnung 10 somit Druckschwankungen in der Hydraulik verarbeiten und somit ein vorzeitiges Abschalten der Maschine ver­ hindern.

Die Fig. 3 zeigt einen Teil einer zweiten Ventilanord­ nung 60, die sich von derjenigen nach Fig. 1 vor allem durch eine andere Vorsteuereinheit 61 min einem Doppel- Druckbegrenzungsventil 62 unterscheidet. Im übrigen wer­ den gleiche Bauelemente wie in Fig. 1 mit gleichen Be­ zugszeichen versehen.

Das Doppel-Druckbegrenzungsventil 62, das nun zusammen mit dem Druckdifferenzventil 45 die zwei Drucksteuereinrichtungen bildet, weist zwei Steuer­ verbindungen auf, von denen eine erste (63) in die erste Steuerleitung 36 geschaltet ist, während über die zweite Steuerverbindung 64 die zweite Steuerleitung 46 geführt ist, so daß die zweite Steuerleitung 46 nun nicht mehr stromaufwärts vom Doppel-Druckbegrenzungsventil 62, son­ dern stromabwärts von ihm in die erste Steuerleitung 36 mündet. Ein Steuerschieber 65 des Doppel-Druckbegren­ zungsventils 62 wird lediglich vom Druck in der zweiten Steuerleitung 46 beaufschlagt. Außerdem liegt die Blende 48 stromabwärts vom Doppel- Druckbegrenzungsventil 62 allein in der zwei­ ten Steuerleitung 46, somit also stromaufwärts von der Zusammenführung beider Steuerleitungen 36 und 46.

Das in Fig. 3 vereinfacht dargestellte Doppel-Druck­ begrenzungsventil 62 ist in Fig. 4 in mehr konstruk­ tiver Bauweise in einem Längsschnitt dargestellt. Wie aus Fig. 4 hervorgeht, weist das Doppel-Druckbegren­ zungsventil 62 einen einzigen Steuerschieber 65 auf, der in beide Steuerverbindungen 63 und 64 geschaltet ist. Zu diesem Zweck weist der Steuerschieber 65 eine erste Steuerkante 66 sowie eine zweite Steuerkante 67 auf, die bei einer öffnenden Bewegung des Steuerschie­ bers 65 gleichzeitig und gleichsinnig arbeiten. Der Steuerschieber 65 wird auf seiner einen Stirnseite vom Druck in der zweiten Steuerleitung 46 im Bereich zwischen Wechselventil 38 und Doppel-Druckbegrenzungs­ ventil 62 beaufschlagt, während auf seiner anderen Stirnseite eine beliebig ausgebildete Betätigungsein­ richtung 68 eine verstellbare Gegenkraft aufbringt.

Die Wirkungsweise der zweiten Steuereinrichtung 60 gleicht insofern grundsätzlich derjenigen der ersten Steuerein­ richtung 10, als mit Hilfe des Doppel-Druckbegrenzungs­ ventils 62 der Kontrolldruck p₁ und mit dem Druckdifferenz­ ventil 45 die Druckdifferenz Δp einstellbar ist, wäh­ rend sich der Spanndruck p₂ aus der Summe der Einstel­ lung beider Druckventile 62 und 45 ergibt. Im Unterschied zur Fig. 1 werden bei der zweiten Ventilanordnung 60 die beiden Steuerölströme über die Steuerleitungen 36 und 46 getrennt voneinander über das Doppel-Druckbegrenzungsven­ til 62 geleitet. Der Öffnungsdruck für das Doppel-Druck­ begrenzungsventil 62 ist für beide Steuerverbindungen 62 und 64 derselbe. Für die Überwachung des Kontrolldruckes im Zylinderraum 25 ist der über die zweite Steuerleitung 46 fließende Teilstrom maßgebend, in dem auch die Blende 48 geschaltet ist. Der Druckabfall der Blende 48 hat so­ mit keinen Einfluß mehr auf den anderen Teilstrom über die erste Steuerleitung 36, der primär für die Regel­ funktion des Druckminderventils 34 maßgeblich ist. Durch diese Trennung der Steuerölströme kann das Druckminder­ ventil 34 auf einen relativ niedrigen Spanndruck einge­ stellt werden und auch die Druckdifferenz Δp kann klein gehalten werden, so daß z. B. Druckdifferenzen von 2 bis 10 bar einstellbar sind. Zudem erlaubt die Vor­ steuereinheit 61 eine energiesparende Arbeitsweise.

Die Fig. 5 zeigt einen Teil einer dritten Ventilanord­ nung 70, die sich von der zweiten Ventilanordnung 60 nach Fig. 3 vor allem dadurch unterscheidet, daß sie eine andere Vorsteuereinheit 71 aufweist und ein gesondertes Druckdifferenzventil in der ersten Steuerleitung 36 ent­ fällt. Im übrigen werden gleiche Bauelemente wie in Fig. 3 bzw. Fig. 4 mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Bei der Vorsteuereinheit 71 sind deren zwei Drucksteuereinrichtungen in das Doppel-Druckbegrenzungsventil 62 integriert; dadurch unterscheidet sich das Doppel- Druckbegrenzungsventil 62 gegenüber demjenigen in der Vor­ steuereinheit 61 lediglich durch einen anderen Steuer­ schieber 72, bei dem die Steuerkanten 66 und 67 so aus­ gebildet sind, daß die zweite Steuerkante 67 bei einer Öffnungsbewegung des Steuerschiebers 72 die zweite Steuer­ verbindung 64 vor der ersten Steuerverbindung 63 auf­ steuert. Dadurch wird erreicht, daß bei Erreichen des Kontrolldruckes p₁ ein Steuerölstrom über die zweite Steuerverbindung 64 zum Tank abfließen kann und somit der Strömungsanzeiger 51 das Erreichen des Kontroll­ druckes anzeigt. Dabei ist im Bereich zwischen den Zeit­ punkten t₁ und t₂ die erste Steuerverbindung 63 noch gesperrt, wodurch das Druckminderventil 34 noch nicht in seine Regelstellung gehen kann. Erst bei einem wei­ teren Öffnungshub des Steuerschiebers 72 entsprechend der Druckdifferenz Δp öffnet auch die erste Steuer­ kante 66 und das Druckminderventil 34 begrenzt den Spann­ druck auf der Höhe p₂.

Die dritte Ventilanordnung 70 baut durch den Wegfall des Druckdifferenzventils relativ einfach und billig. Der Kontrolldruck p₁ und der Spanndruck p₂ sind nach wie vor durch Verstellen der Betätigungseinrichtung am Doppel- Druckbegrenzungsventil 62 einstellbar. Die Druckdiffe­ renz Δp ist hierdurch nicht mehr am Druckbegrenzungsventil ein­ stellbar, sondern ergibt sich durch den Einbau von Fe­ dern unterschiedlicher Steifigkeit am Doppel-Druckbe­ grenzungsventil 62.

Die Fig. 6 zeigt eine vierte Ventilanordnung 80 in ver­ einfachter Darstellung, die sich von der ersten Ventil­ anordnung 10 nach Fig. 1 wie folgt unterscheidet, wo­ bei für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen verwendet werden.

Bei der vierten Ventilanordnung 80 ist die Hauptstufe 33 des Druckminderventils 34 in Dreiwege-Funktion ausgebil­ det. In der Vorsteuereinheit 43 wird zur Verstellung des Druckbegrenzungsventils 44 ein Proportionalmagnet 81 ver­ wendet, der in an sich bekannter Weise eine die Kraft übertragende Feder 82 entsprechend belastet. Bei nicht erregtem Proportionalmagnet 81 wird die Feder 82 ent­ spannt, so daß das Druckbegrenzungsventil 44 auf seinen niedrigsten Wert eingestellt ist. Mit dem Anker des Pro­ portionalmagneten 81 ist nun ein Schaltglied 83 gekoppelt, das bei nicht erregtem Magneten 81 von der Feder 82 in eine Sperrstellung 84 gedrückt wird. Bei erregtem Magne­ ten 81 nimmt das Schaltglied 83 eine Durchgangsstellung 85 ein. Die Steuerleitung 36 ist nun stromabwärts vom Druckbegrenzungsventil 44 über das Schaltglied 83 und weiter über den Strömungsanzeiger 51 zum Tank 22 geführt. Das Druckbegrenzungsventil 44 und das Schaltglied 83 bilden hierbei die zwei Drucksteuereinrichtungen der Vorsteuereinheit 43.

Die Wirkungsweise der vierten Ventilanordnung 80 ent­ spricht weitgehend derjenigen der ersten Ventilanordnung 10, wobei jedoch zusätzlich durch das mit dem Proportio­ nalmagnet 81 gekoppelte Schaltglied 83 eine Sicherheits­ funktion erreicht wird. Fällt der elektrische Strom zum Proportionalmagneten 81 aus, so sinkt dessen Kraft und die Feder 82 drückt den beweglichen Anker des Propor­ tionalmagnet 81 und damit auch das Schaltglied 83 in die gezeichnete Sperrstellung 84, so daß die Steuerleitung 36 unterbrochen wird. Damit steigt der Druck im Zylinder­ raum 25 auf den Wert des System-Druckbegrenzungsventils an und der Spanndruck im Spannzylinder 13 kann bei Strom­ ausfall nicht zusammenbrechen. Es wird vorausgesetzt, daß der Sollwert Null, also der niedrigste Einstelldruck einen Mindeststrom zum Magneten 81 freigibt, so daß die Durchgangsstellung 85 des Schaltgliedes 83 erreicht wird.

Selbstverständlich sind an den gezeigten Ventilanordnungen Änderungen möglich, ohne vom Gedanken der Erfindung abzu­ weichen. Die Verstellung am Druckbegrenzungsventil kann in beliebiger Weise vorgenommen werden und ist nicht auf eine Betätigungseinrichtung mit Proportionalmagnet be­ schränkt. So kann die Einstellung des Spanndruckes auch manuell mit Hilfe eines Handrades, hydraulisch oder auch elektrisch mit einem Elektromotor erfolgen. Bei Verwen­ dung eines Elektromotors insbesondere in Verbindung mit einem Schneckengetriebe zur Einstellung des Spanndruckes kann sich bei Stromausfall der Öffnungsdruck nicht än­ dern. Selbstverständlich kann zur Einstellung der Druck­ ventile auch eine Proportionalmagnet-Verstellung verwen­ det werden, die mit einem umgekehrten Wirkprinzip arbei­ tet, wobei ein zugehöriger Ventilkegel von seiner Feder mit maximaler Kraft auf den Ventilsitz gedrückt wird und eine steigende Steuerspannung im Proportionalmagnet den Ventilkegel zunehmend entlastet und dadurch einen sin­ kenden Öffnungsdruck bewirkt. Bei einer derartigen Pro­ portionalmagnet-Verstellung führt ein Stromausfall so­ mit zu einer maximalen Spannkraft im Spannzylinder. Die Ventilanordnungen können sowohl als Zwischenplattengerät unter einem Wegeventil oder als selbständige Geräte in Plattenaufbau- oder Rohranschlußtechnik ausgebildet wer­ den. Die in Fig. 6 dargestellte Sicherheitsfunktion kann auch bei den Doppel-Druckbegrenzungsventilen nach den Fig. 3 und 5 angewandt werden. Dabei läßt sich der gleiche Effekt erreichen, wenn die vom Schaltglied 83 aus­ geführte Absperrfunktion gegen die Steuerleitung stromauf­ wärts vom Druckbegrenzungsventil integriert wird. Anstelle des in Fig. 1 dargestellten Druckdifferenzventils kann selbstverständlich auch ein Rückschlagventil mit verstell­ barer Federvorspannung verwendet werden. Das Druckminder­ ventil kann sowohl als 2-Wege- als auch als 3-Wege-Ven­ til ausgeführt sein.

Claims (9)

1. Ventilanordnung zur Steuerung und Überwachung des Arbeitsdruckes eines hydraulischen Verbrauchers, z. B. des Spannfutters einer Werkzeugmaschine mit einem dem Verbraucher vorgeschalteten Druckminderventil, das von einem den Arbeitsdruck bestimmenden Vorsteuerventil vorgesteuert wird, wozu von einem Verbraucheranschluß eine Steuerleitung über eine Steuerdrossel und das Vorsteuerventil zum Tank geführt ist und bei der das von der Steuerdrossel verursachte Druckgefälle entgegen der Kraft einer Feder an einem Steuerglied des Druckminderventils wirksam werden kann, und mit einem dem Vorsteuerventil nachgeschalteten Strömungsanzeiger, dadurch gekennzeichnet, daß von der Steuerleitung (36) stromaufwärts der Steuerdrossel (42) eine parallele, zweite Steuerleitung (46) abzweigt und zur Vorsteuereinheit (43; 61; 71) geführt ist, in welcher zwei Drucksteuereinrichtungen (45, 44; 45, 62; 44, 83) so angeordnet sind, daß ein um eine vorbestimmte Druckdifferenz (Δp) gegenüber einem Spanndruck (p₂) niedriger liegender Kontrolldruck (p₁) einstellbar ist.

2. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsteuereinheit (43) aus einem den Spanndruck bestimmenden Druckbegrenzungsventil (44) und einem die Druckdifferenz (Δp) bestimmenden Druckdifferenzventil (45) besteht, das dem Druckbegrenzungsventil (44) in der ersten Steuerleitung (36) in Reihe vorgeschaltet ist und daß die zweite Steuerleitung (46) parallel zum Druckdifferenzventil (45) verläuft und mit dem Eingang des Druckbegrenzungsventils (44) verbunden ist.

3. Ventilanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß in der zweiten Steuerleitung (46) dem Druck­ begrenzungsventil (44) eine zweite Drosselstelle (47) vorgeschaltet ist.

4. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Vorsteuereinheit (61) aus einem Doppel- Druckbegrenzungsventil (62) und einem Druckdifferenzven­ til (45) besteht, wovon letzteres in der ersten Steuer­ leitung (36) einer ersten Steuerverbindung (63) des Dop­ pel-Druckbegrenzungsventils (62) vorgeschaltet ist, wäh­ rend die zweite Steuerleitung (46) von einer zweiten Steuerverbindung (64) steuerbar ist, und daß beide Steuer­ verbindungen (63, 64) des Doppel-Druckbegrenzungsventils (62) gleichzeitig und gleichsinnig gesteuert werden.

5. Ventilanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die zweite Drosselstelle (47) der zweiten Steuerverbindung (64) vorgeschaltet ist.

6. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Vorsteuereinheit (70) aus einem Doppel- Druckbegrenzungsventil (62) besteht, das die dem Kon­ trolldruck zugeordnete, zweite Steuerverbindung (64) vor der ersten, dem Spanndruck zugeordneten Steuerver­ bindung (63) aufsteuert und damit die Druckdifferenz (Δp) von der Steifigkeit der zugehörigen Feder be­ stimmt wird und daß die zweite Drosselstelle (47) der zweiten Steuerverbindung (64) vorgeschaltet ist.

7. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß eine dem Strömungsanzeiger (51) zugeordnete Blende (48) nur in den über die zweite Steuer­ verbindung (64) fließenden Steuerölstrom geschaltet ist.

8. Ventilanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, mit einem von einem Proportionalmagnet betätig­ ten Druckbegrenzungsventil, dessen Schließglied einer­ seits vom zu regelnden Druck und andererseits von einer Feder, deren Vorspannung vom Proportionalmagnet veränder­ lich ist, belastbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker des Proportionalmagneten (81) formschlüssig mit ei­ nem Schaltglied (83) verbunden ist, das in die Steuerlei­ tung (36) geschaltet ist und das bei nicht erregtem Ma­ gneten (81) den Steuerölstrom blockiert (84) und bei er­ regtem Magneten (81) eine Durchgangsstellung (85) ein­ nimmt.

9. Ventilanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß das Schaltglied (83) dem Druckbegrenzungsventil (44) nachgeschaltet ist.